3.3 能量守恒定律 同步练习 （含答案）

2021-2022学年人教版（2019）选择性必修第三册第三章第3节能量守恒定律
节节过关
一、单选题
1、 如图所示，密闭绝热容器内有一绝热的具有一定质量的活塞，活塞的上部封闭着气体，下部为真空，活塞与器壁的摩擦忽略不计．置于真空中的轻弹簧的一端固定于容器的底部，另一端固定在活塞上，弹簧被压缩后用绳扎紧，此时弹簧的弹性势能为Ep（弹簧处在自然长度时的弹性势能为零）．现绳突然断开，弹簧推动活塞向上运动，经过多次往复运动后活塞静止，气体达到平衡态，经过此过程（ ）
A．Ep全部转换为气体的内能
B．Ep一部分转换成活塞的重力势能，其余部分仍为弹簧的弹性势能
C．Ep全部转换成活塞的重力势能和气体的内能
D．Ep一部分转换成活塞的重力势能，一部分转换为气体的内能，其余部分仍为弹簧的弹性势能
2、 一定质量的理想气体的状态变化过程如图所示，MN为一条直线，则气体从状态M到状态N的过程中
A．温度保持不变
B．温度先升高，后又减小到初始温度
C．整个过程中气体对外不做功，气体要吸热
D．气体的密度在不断增大
3、 一定质量的理想气体从状态a开始，经a→b、b→c、c→a三个过程后回到初始状态a，其p-V图像如图所示。已知三个状态的坐标分别为a（V0， 2p0）、 b（2V0，p0）、c（3V0，2p0） 以下判断正确的是（ ）
A．气体在a→b过程中对外界做的功小于在b→c过程中对外界做的功
B．气体在a→b过程中从外界吸收的热量大于在b→c过程中从外界吸收的热量
C．在c→a过程中，外界对气体做的功小于气体向外界放出的热量
D．气体在c→a过程中内能的减少量大于b→c过程中内能的增加量
4、 卡诺循环是由法国工程师卡诺于1824年提出的，它可用于分析热机的工作过程，卡诺循环包括四个步骤：等温膨胀、绝热膨胀、等温压缩、绝热压缩。下列相关说法中正确的是（ ）
A．随着设备的改进和技术的提高，热机效率可能达到100%
B．绝热膨胀和绝热压缩过程中，气缸内气体的内能保持不变
C．等温压缩过程中，因外界对气体做功，故气缸内气体内能增大
D．等温膨胀过程中，单位时间内在单位面积上碰撞气缸壁的分子数减少
5、 生产、生活中使用的许多东西都可看作能量转换器，它们把能量从一种形式转化为另一种形式，下列电器在工作过程中把电能转化为机械能的是（ ）
A．电饭锅 B．洗衣机 C．微波炉 D．电烤箱
6、 一定质量的理想气体，经历从状态ABCDA的一个循环，在此循环过程中气体的压强p与温度T的关系如图所示。下列说法不正确的是（ ）
A．从状态A到B的过程中，每个气体分子的动能都在增大
B．从状态B到C的过程中，气体吸收热量
C．从状态C到D的过程中，气体内能不变
D．从状态D到A的过程中，气体的密度增大
7、 已知理想气体的内能与温度成正比．如图所示的实线汽缸内一定质量的理想气体由状态1到状态2的变化曲线，则在整个过程中汽缸内气体的内能
A．先增大后减小 B．先减小后增大
C．单调变化 D．保持不变
8、 下列四幅图分别对应四种说法，正确的是（ ）
A．分子间的距离为r0时，分子势能处于最小值
B．微粒运动就是物质分子的无规则热运动，即布朗运动
C．食盐晶体的物理性质沿各个方向都是一样的
D．猛推活塞，密闭的气体温度升高，压强变小，外界对气体做正功
9、 如图所示为现代生活中常用的太阳能热水器，从能量的转化与守恒的角度理解，太阳能热水器（ ）
A．创造了热能 B．消灭了太阳能
C．创造了太阳能 D．把太阳能转化成了热能
10、以下家用电器，是电能转化为机械能的是（ ）
A．电视机 B．电饭锅 C．微波炉 D．电风扇
二、多选题
11、关于能的转化与守恒定律的下列说法正确的是
A．能量能从一种形式转化为另一种形式，但不能从一个物体转移到另一个物体
B．能量的形式多种多样，它们之间可以相互转化
C．一个物体能量增加了，必然伴随着别的物体能量减少
D．能的转化与守恒定律证明了能量既不会凭空产生也不会凭空消失
12、下列关于能的转化和守恒定律的认识正确的是（ ）
A．某种形式的能减少，一定存在其他形式的增加
B．某个物体的能减少，必然有其他物体的能增加
C．不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器——永动机不可能制成
D．石子从空中落下，最后停止在地面上，说明机械能消失了
13、下列说法中正确的是________。
A．内能不同的物体，它们的分子平均动能可能相同
B．外界对物体做功，同时物体向外界放出热量，物体的内能一定改变
C．液晶既有液体的流动性，又具有单晶体的各向异性
D．能源危机指能量的过度消耗导致自然界的能量不断减少
E．已知某物质的摩尔质量和分子质量，可以计算出阿伏加德罗常数
14、下列叙述不正确的是（ ）
A．布朗运动是液体分子的运动，说明分子在永不停息地做无规则运动
B．分子间的距离增大，分子力做负功，分子势能增大
C．自然界中与热现象有关的自发的能量转换过程具有方向性，虽然能量守恒，但能量品质在下降
D．相同质量的两种气体，温度相同时内能相同
E．物体温度越高，分子平均动能越大
15、下列有关热现象的叙述，正确的是________．
A．布朗运动是指悬浮在液体中花粉分子的无规则热运动
B．随着分子间距离的增大，若分子间的相互作用力先增大后减小，此时分子间的作用
力一定是引力
C．第二类永动机没有违反能量守恒定律，但违反了热力学第一定律
D．一定质量的理想气体在等温变化时，其内能一定不变
E．热量可以从高温物体传递到低温物体，也可以从低温物体传递到高温物体
三、解答题
16、如图所示，水平的传送带长度L=8m，右端与半径R=0.5m的竖直光滑半圆轨道相连，圆轨道与传送带的末端B点相切，传送带在电机的驱动下以v=4m/s的速率顺时针匀速转动．一个质量m=2kg 的物块(可以看成质点)，以=2m/s的初速度从左端A点滑上传送带，物块与传送带间的动摩擦因数=0.2.重力加速度g =10m/s2．求:
(1)物块从A运动到B的过程中，摩擦生热是多少
(2)物块在圆轨道上运动时物块脱离圆轨道的点距离传送带平面多高
(3)要使物块能够通过圆轨道的最高点C，求因传送物块而使电动机增加的最小输出功
17、广安市思源广场中央的水景广场有美妙绝伦的音乐喷泉和水幕电影，是“饮水思源”构思中水体的中间环节．其中音乐喷泉由喷水高达60米的竖直擎天柱、拱形最高喷水达8米的彩虹飞渡、喷水高度达10米的高频水柱阵及蛟龙戏水、涌泉、水火雾、跑泉等水景组成，是科技含量高，艺术品位高，国内一流的水艺术经典之作．
（1）不计空气阻力及水流之间的影响，求擎天柱水流离开喷口时的速度v0；（g=10m/s2)
（2）若擎天柱喷口的直径为d，水流出口速度为v0 ，该喷泉所用水泵的效率为η，水的密度为ρ，求该水泵的总功率P．（结果用字母表示）
2021-2022学年人教版（2019）选择性必修第三册第三章第3节能量守恒定律（参考答案）
一、单选题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D B C D B A B A D D
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 BCD ABC ACE ABD BDE
三、解答题
16、(1)4J(2)0.7m(3)30J
17、(1) (2)
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